Příběh Poseidonova vojenského tažení k břehům USA by měl začít metodou plavby pod vodou.
Slaná mořská voda je elektrolyt, který brání šíření rádiových vln. V hloubkách, ve kterých má Poseidon pracovat, není možné externí rádiové ovládání zařízení ani přijímání signálů ze satelitů Glonass / GPS.
Autonomní inerciální navigační systém (INS) je schopen vést Poseidona po celý den, ale jeho schopnosti také nejsou nekonečné. Časem ANN hromadí chyby a výpočty ztrácí platnost. Je vyžadován pomocný systém využívající externí referenční body.
Instalace „hydroakustických majáků“na dno je nesmyslná událost tváří v tvář nepříteli, který má schopnost okamžitě vystopovat a narušit jejich práci.
Problém podmořské navigace pro kosmickou loď Poseidon lze vyřešit pouze s využitím reliéfního navigačního systému. Je však možné přizpůsobit navigační systémy používané v řízených střelách práci pod vodou?
Nejprve je nutná mapa mořského dna.
Mýtus číslo 1. Je nemožné vytvořit mapu po celé trase „Poseidon“
Diskuse o Doomsday Torpedo opakovaně vyjadřovaly názor, že zmapování celého dna Atlantského oceánu, od Barentsova moře po newyorský přístav, může trvat desítky let a bude vyžadovat mimořádné úsilí.
Ve skutečnosti je pro navigační systém založený na pomoci takový objem práce nadbytečný a jednoduše zbytečný.
Důkazem je popsaný princip fungování systému TERCOM (Terrain Contour Matching) pro raketu Tomahawk. Podle prohlášení západních odborníků je během letu řízené střely nad pevninou vybráno 64 korekčních oblastí. Předem jsou vybrány úseky o délce 7-8 km, pro které je v paměti palubního počítače uložena „referenční“digitální mapa.
Za normálních podmínek operuje TERCOM pouze na čtvrtině trasy (s doletem KR asi 2000 km), po zbytek času raketa letí pod kontrolou INS. Akcelerometry a gyroskopy jsou dostatečně přesné, aby přenesly Tomahawk do další korekční oblasti, kde podle TERCOM bude ANN pozměněno.
Reliefometrické navigační systémy loni oslavily 60. výročí. Na konci 50. let. staly se důstojnou náhradou astro korekčních systémů. Řízené střely musely mířit do nízkých výšek, odkud nebyly vidět hvězdy.
Ani ta nejsilnější bouře nedokáže narušit klid mořských hlubin. Pohyb podmořského plavidla je spojen s řádově menšími odchylkami ve srovnání s nízko výškovým letem RR v atmosféře. Proto data ze setrvačných systémů na palubách ponorek zůstávají spolehlivá po mnohem delší dobu (den).
Závěr, který lze vyvodit z dostupných faktů: při pokládce tras Poseidon bude vyžadována výrazně nižší hustota korekčních oblastí. Oddělené čtverce dna oceánu. Všechny další otázky by měly být adresovány Hydrografické službě námořnictva.
Mýtus číslo 2. Sonar není schopen zajistit požadovanou přesnost skenování zdola
Přípustná chyba při měření výšky reliéfu během provozu TERCOM není větší než 1 metr. Jakou přesnost zajišťují moderní hydroakustické nástroje určené pro mapování zdola? Je možné umístit takový sonar do Poseidonova omezeného trupu?
Odpovědí na tyto otázky budou sonarové snímky vraků lodí. Na prvním - japonský křižník "Mogami", objevený v květnu v hloubce 1450 m.
Na druhé fotografii je letadlová loď Hornet, potopená v bitvě u ostrova Santa Cruz. Pozůstatky letadlové lodi jsou v hloubce 5400 metrů.
Detail těchto snímků je nevyvratitelným důkazem ve prospěch systémů mapování mořského dna. Mimochodem, snímky pořídil tým Paula Allena z jeho jachty, soukromé oceánografické lodi R / V Petrel.
Mýtus číslo 3. Topografie dna oceánu se může změnit
Čas bude plynout a digitální mapy mořského dna ztratí svůj význam. Někde za milion let bude třeba skládat nové.
Hlavní změny na dně oceánu jsou spojeny se sopečnou aktivitou a akumulací spodních sedimentů organického a anorganického původu.
Podle moderních pozorování je průměrná rychlost akumulace spodních sedimentů ve střední části Atlantského oceánu 2 centimetry za 1000 let. U Tichého oceánu jsou uvedeny ještě nižší hodnoty.
Je těžké uvěřit v realitu těchto čísel, ale paradox má jednoduché vysvětlení. Nikdo nehází kameny uprostřed oceánu, nikdo nehází štěrk a suť M600 do Mariánského příkopu. Všechny objekty uvězněné v oceánu se nejprve rozpustí a rozloží ve vodě. Částicům rozpuštěným v mořské hmotě trvá tisíciletí, než dosáhnou dna.
V pobřežních oblastech je rychlost akumulace sedimentů řádově vyšší v důsledku sedimentů a sedimentů způsobených tokem řek. Oceán je však příliš velký na to, aby to v tomto případě mělo nějaký význam.
Navzdory zvýšené tektonické aktivitě je frekvence kataklyzmat na dně oceánu, spojená s talem, lavinami a posunem vrstev půdy, mnohem nižší než například frekvence lavin v horách. Předpokládejme, že před 100 lety zemětřesení způsobilo lavinu na straně podmořského svahu. Nyní bude trvat stovky tisíc let, než se na jeho svazích nahromadí dostatek sedimentu pro další kataklyzmat.
Mladé podmořské sopky, bobtnající struktury podél oceánských hřebenů (vznikají při posunu zemské osy) - všechny jsou „mladé“pouze podle standardů geologických dob. Stáří těchto útvarů je miliony let!
V hlubinách oceánů vládne ponurý klid. Absence větru, eroze a jakýchkoli stop urbanizace činí úlevu po tisíciletí beze změny.
Pro srovnání. Kolik problémů mají řízené střely létající nad pevninou? Proces kompilace digitálních map pro TERCOM je ztěžován sezónními změnami v reliéfu. S formami monotónní úlevy se setkáváme všude, kde je použití TERCOMu fyzicky nemožné. Trasy obcházejí velké vodní plochy, rakety se cestou vyhýbají zasněženým pláním a písečným dunám.
Na rozdíl od vyjmenovaných obtíží vždy existuje dno v hlubinách nejhlubšího oceánu. Pokryté jedinečným „vzorem“reliéfních detailů.
Reliéfní systém je nejspolehlivější a nejrealističtější způsob plavby pro ponorné plavidlo Poseidon.
Proč tato metoda ještě nebyla v praxi uplatněna? Odpověď zní, že to nebylo potřeba. Na rozdíl od Poseidona, který nepřetržitě pluje v hlubinách, ponorky pravidelně vystupují na povrch, aby vedly komunikaci. Ponorci mají možnost získat přesné souřadnice pomocí prostředků vesmírné navigace (Cyclone, Parus, GLONASS, GPS, NAVSTAR).
Nejrychlejší pod vodou
V této části článku nebudeme rozebírat konkrétní technická řešení, design „Poseidona“je zahalen rouškou vojenského tajemství.
Máme však příležitost na základě odtajněných charakteristik vypočítat další vzájemně související parametry bezpilotního podvodního vozidla s jadernou elektrárnou.
Známá je například deklarovaná rychlost - 100 uzlů. Jaká je síla Poseidonovy elektrárny?
Existuje pravidlo. U jakéhokoli výtlakového objektu se síla elektrárny zvýší na třetí sílu rychlosti.
Příklad. Sovětské torpédo „53-38“(53 - odkaz na ráži, 38 - rok přijetí) mělo tři rychlostní režimy: 30, 34 a 44, 5 uzlů s výkonem motoru 112, 160 a 318 koní. resp. Jak vidíte, pravidlo nelže.
A věk samotného torpéda s tím nemá absolutně nic společného. Jedno a totéž torpédo vyžadovalo třikrát větší výkon, aby se cestovní rychlost zvýšila 1,5krát.
Další příklad je zajímavější. Těžké torpédo „65-73“ráže 650 mm mělo délku 11 metrů a hmotnost 5 tun. Torpédo bylo vybaveno motorem s plynovou turbínou s krátkou životností 2DT o výkonu 1,07 MW (1450 k) - jedním z nejsilnějších, jaké kdy byly v torpédové zbrani použity. S ním by návrhová rychlost produktu „65-73“mohla dosáhnout 50 uzlů.
Teoretická otázka: jaký výkon motoru by mohl poskytnout rychlost 100 uzlů pro torpédo 65-73?
Rychlost se zdvojnásobí, což znamená, že požadovaný výkon elektrárny vzroste osmkrát. Místo 1450 koní dostaneme hodnotu 11 600 koní.
Nyní je čas obrátit se na jaderné torpédo Poseidon.
Na základě informací o účelu „jaderného torpéda“a skutečnosti, že se plánuje odpálení z nosných ponorek (například informace o startu z experimentální dieselelektrické ponorky „Sarov“) je třeba poznamenat že velikost „Poseidona“je mnohem více v souladu s torpédovými zbraněmi než velikost ponorek. Nejmenší z nich (domácí „Lira“a francouzská „Ruby“) měl výtlak asi 2,5 tisíce tun.
Ráže, délka a výtlak Poseidonu může být mnohonásobně vyšší než výkon 650 mm torpéd. Přesné hodnoty nám nejsou známy. Ale v tomto případě na rozdílech při posuzování požadovaného výkonu elektrárny příliš nezáleží. K dosažení rychlosti 50 uzlů vyžaduje Poseidon, stejně jako torpédo 65-73, nejméně 1450 koní, na 100 uzlů by to trvalo nejméně 11 600 koní. (8,5 MW) užitečný výkon.
Jak je motor stejného výkonu dostačující pro zařízení různých velikostí?
U výtlakových objektů, jejichž rozměry se liší ve stejném řádu, rozdíl v výtlaku nevyžaduje prudké zvýšení výkonu elektrárny. Pozoruhodným příkladem je stejnou cestovní rychlostí elektrárny typického torpédoborce a letadlové lodi se liší jen dvakrát, s desetinásobným rozdílem ve výtlaku těchto lodí! Mnohem více problémů vzniká z touhy zvýšit rychlost o 3 uzly.
Pojďme shrnout. Při cestování deklarovanou rychlostí 100 uzlů (185,2 km / h) bude vozidlo Poseidon potřebovat elektrárnu s užitečným výkonem nejméně 8,5 MW (11 600 k).
Opravíme tuto hodnotu jako spodní hranici a v budoucnu se na ni zaměříme.
Je 8, 5 megawattů hodně nebo málo? Jak se tento ukazatel porovnává s charakteristikami jiných lodí a námořních zbraní?
Pro podvodní vozidlo o výtlaku několika desítek tun je 8,5 MW monstrózní částka. Více, než dokáže vyvinout jaderná elektrárna víceúčelové ponorky Ryubi.
7 MW (9 500 k) na vrtulovém hřídeli umožňuje francouzské ponorce o hmotnosti 2 500 tun vyvinout rychlost pod vodou 25 uzlů.
Miniatura „Rube“však nebyla postavena pro záznamy, ale pro úsporu peněz. Mnohem významnějším příkladem je sovětská víceúčelová ponorka pr. 705 (K) „Lira“!
Navzdory svým výrazně velkým rozměrům „Lyra“přibližně odpovídala výtlaku „Ryubi“. Povrchová loď - 2300 tun, podvodní - 3000 tun. Titanové pouzdro bylo lehčí než ocelové. A Lyra sama byla hvězdou první velikosti. Vybavena reaktorem s kapalným kovovým chladivem vyvinula pod vodou rychlost přes 40 uzlů!
1,6krát rychlejší než Rube. Jakou moc měla Lyřina elektrárna? Správně, 1, 6 kostek.
29 megawattů (40 000 k) s tepelným výkonem reaktoru 155 MW. Vynikající výkon pro ponorku tak malé velikosti.
V dnešní době stojí tvůrci Poseidona před ještě obtížnějším a netriviálním úkolem. Umístěte jadernou elektrárnu se 3, 4krát menším výkonem (8,5 MW) do pouzdra s přibližně 50–60krát menším výtlakem.
Jinými slovy, specifická energetická výkonnost jaderného reaktoru Poseidon by měla být 15krát vyšší než u reaktoru s chladivem na kapalné kovy (LMC), který byl použit u ponorek projektu 705 (K). Stejnou, 15krát větší specifickou účinnost by měly prokázat všechny mechanismy spojené s přeměnou tepelné energie reaktoru na translační energii pohybu podvodního plavidla.
100 uzlů je velmi vysoká rychlost ve vodě, vyžadující EXKLUZIVNÍ náklady na energii. Pravděpodobně ti, kteří nakreslili krásnou postavu „100 uzlů“, si plně neuvědomili paradoxní povahu situace.
Na rozdíl od ponorkové rakety Shkval nepřichází v úvahu použití raketového motoru na tuhá paliva pro Poseidon - má deklarovaný cestovní dojezd 10 000 kilometrů. „Torpédo apokalypsy“vyžaduje jaderné zařízení, které poskytuje 15krát více specifického výkonu než všechny známé reaktory na palivo z tekutého kovu.
Hlavní diskuse týkající se vzhledu jaderného torpéda Poseidon se vedou v rovině ekonomiky a vojensko-průmyslového komplexu. Hlasitá prohlášení o vytváření zázračných zbraní byla učiněna na pozadí, mírně řečeno, skromných úspěchů při výrobě tradičních zbraní. Od roku 2014 nebyla do námořnictva přijata ani jedna jaderná ponorka.
Na druhou stranu, jak víte, všechno je možné, pokud si přejete. Ale k vytváření technologií, které poskytují vícenásobný nárůst příležitostí, nemusí stačit jen touha. Tyto studie jsou zpravidla doprovázeny průběžnými výsledky, ale Poseidon je obklopen neproniknutelným rouškou tajemství.
